JP3508076B2 - Float pendulum type tilt angle sensor - Google Patents

Float pendulum type tilt angle sensor

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JP3508076B2
JP3508076B2 JP14923995A JP14923995A JP3508076B2 JP 3508076 B2 JP3508076 B2 JP 3508076B2 JP 14923995 A JP14923995 A JP 14923995A JP 14923995 A JP14923995 A JP 14923995A JP 3508076 B2 JP3508076 B2 JP 3508076B2
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float
tilt angle
angle sensor
magnet
conversion element
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達次郎 小暮
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株式会社緑測器
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、傾斜角に基づく磁束の
変化を磁電変換素子により非接触で検知して電気信号に
変換する非接触型の傾斜角センサーに関し、特に、安価
な構成に拘らず容易にプリント配線基板に搭載できる非
接触型の傾斜角センサーに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-contact type inclination angle sensor for detecting a change in magnetic flux based on an inclination angle by a magneto-electric conversion element in a non-contact manner and converting it into an electric signal, and particularly to an inexpensive structure. The present invention relates to a non-contact type tilt angle sensor that can be easily mounted on a printed wiring board.

【0002】[0002]

【従来の技術】ランドクルーザーやRV車両等の走行制
御、及び建設土木機械等の姿勢制御の分野で回転、又は
揺動する車体等の傾斜角を制御する回路において、傾斜
角を磁気的に非接触で検知して電気信号に変換しようと
する際には、傾斜角に基づく磁束の変化を発生させて精
確な電気信号に変換することが重要であり、そのための
非接触型の傾斜角センサーが種々提案されている。
2. Description of the Related Art In a circuit for controlling a tilt angle of a vehicle body that rotates or rocks in the fields of traveling control of a land cruiser, an RV vehicle, etc., and a posture control of a construction civil engineering machine, etc., the tilt angle is magnetically non-contacted. It is important to generate a change in the magnetic flux based on the tilt angle and convert it into an accurate electric signal when attempting to detect and convert it into an electric signal by using various non-contact tilt angle sensors. Proposed.

【0003】例えば、従来の非接触型の傾斜角センサー
の一例としては、実開平3−40522号公報による無
接触形センサユニット及びその応用製品があり、これは
ダンピングオイル中において重りの揺動により傾斜角を
検知する重り振り子型のものであるが、その検知手段に
は磁電変換素子として磁気抵抗素子を使用すると検知性
能は向上するが、必然的に全体が高価な製品とならざる
を得ない。従って、検知手段に安価なホール素子を使用
し、製品コストの低減化を図ることが求められている。
そこで、従来の重り振り子型の傾斜角センサーについ
て、ホール素子を検出手段とするものの一例を述べる。
For example, as an example of a conventional non-contact type inclination angle sensor, there is a non-contact type sensor unit according to Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-40522 and its applied product, which is caused by a swing of a weight in damping oil. Although it is a weight pendulum type that detects the inclination angle, if a magnetoresistive element is used as the magnetoelectric conversion element for the detection means, the detection performance will improve, but inevitably the entire product will be expensive. . Therefore, it is required to use an inexpensive Hall element as the detecting means to reduce the product cost.
Therefore, an example of a conventional weight pendulum type tilt angle sensor using a Hall element as a detection means will be described.

【0004】図3は、従来の回転軸直交式の傾斜角セン
サーを概略的に説明する説明図であり、図3(a)はそ
の正面から視た断面を示し、図3(b)は図3(a)に
おける矢印ii−iiの方向の側面から視た断面を示すもの
である。図3(a)及び図3(b)において、この傾斜
角センサーは、玉軸受けによる回転軸1,1に支持さ
れ、重り2の揺動に従って同軸上に回転するマグネット
3と、マグネット3に対向する磁電変換素子4と、磁電
変換素子4に配線された外部リード端子5・・5からな
っている。
3A and 3B are explanatory views schematically explaining a conventional rotation axis orthogonal type inclination angle sensor. FIG. 3A shows a cross section viewed from the front, and FIG. 3 shows a cross section viewed from the side surface in the direction of arrow ii-ii in 3 (a). In FIGS. 3A and 3B, the tilt angle sensor is supported by the rotating shafts 1 and 1 by the ball bearings and faces the magnet 3 that rotates coaxially with the swing of the weight 2 and the magnet 3. And the external lead terminals 5 connected to the magnetoelectric conversion element 4.

【0005】また、傾斜する角度である傾斜角θに従っ
てマグネットの磁束を変化させ、変化する磁束の磁界強
度を磁電変換素子4で検知して電気信号に変換し、外部
リード端子5・・5に送出することにより、その傾斜角
θを非接触で検出する。磁電変換素子4はホール素子が
使用される。使用状態では重り2をマグネット3とホー
ル素子4との鉛直下方に配置し、外部リード端子5・・
5をホール素子4の鉛直上方に配置しており、傾斜角θ
に従って重力により重り2を揺動する様になっている。
傾斜角θは鉛直線を中心として左右45°に振り分けら
れる範囲を変化し、例えば土木機械等が地上を移動中に
転倒を開始する限界を事前に察知できる様にしている。
Further, the magnetic flux of the magnet is changed according to the inclination angle θ which is the inclination angle, the magnetic field strength of the changing magnetic flux is detected by the magnetoelectric conversion element 4 and converted into an electric signal, and the external lead terminals 5 ... By sending out, the inclination angle θ is detected in a non-contact manner. A Hall element is used as the magnetoelectric conversion element 4. In use, the weight 2 is placed vertically below the magnet 3 and the Hall element 4, and the external lead terminal 5 ...
5 is arranged vertically above the Hall element 4, and the inclination angle θ
Accordingly, the weight 2 is swung by gravity.
The inclination angle θ changes within a range in which it is distributed to the left and right 45 ° centering on the vertical line, so that the limit at which a civil engineering machine or the like starts to fall while moving on the ground can be detected in advance.

【0006】外部リード端子5・・5は、ホール素子4
の4本のリード線6・・6を配線板7を介してそれぞれ
接続しており、最短経路による接続と配線板7の小型化
を実現するために、検知機能の主要部であるマグネット
3とホール素子4の鉛直上方に配置することとなる。ホ
ール素子4は、磁束を受ける検知面が回転軸1に直交し
て配置される回転軸直交式であり、一方、マグネット3
は回転軸1と平行な磁束を生ずる方向に配置され、傾斜
角θに従って検知面と対向する面積を変化している。使
用状態では、例えばプリント配線基板9を水平に保ち、
これに傾斜角センサーを鉛直下方から取付けるので、一
般的にはプリント配線基板9の半田面に搭載することと
なる。この他にも、ホール素子を回転軸と平行に配置す
る回転軸平行式のものがあり、実際の用途に応じていず
れの配置とするか使い分けている。
The external lead terminals 5 ...
6 are connected to each other via the wiring board 7, and in order to realize the connection by the shortest path and the downsizing of the wiring board 7, the magnet 3 which is the main part of the detection function is connected. It will be arranged vertically above the Hall element 4. The Hall element 4 is of a rotary axis orthogonal type in which the detection surface for receiving the magnetic flux is arranged orthogonal to the rotary axis 1, while the magnet 3
Are arranged in a direction in which a magnetic flux is generated parallel to the rotation axis 1, and the area facing the detection surface is changed according to the inclination angle θ. In use, for example, keep the printed wiring board 9 horizontal,
Since the inclination angle sensor is attached to this from vertically below, it is generally mounted on the solder surface of the printed wiring board 9. In addition to this, there is a rotary axis parallel type in which the hall element is arranged in parallel with the rotary axis, and which one is to be used is selected depending on the actual application.

【0007】図4は、従来の回転軸平行式の傾斜角セン
サーを概略的に説明する説明図であり、図4(a)はそ
の正面から視た断面を示し、図4(b)は図4(a)に
おける矢印iii-iii の方向の側面から視た断面を示すも
のである。図4(a)及び図4(b)において、この傾
斜角センサーは、ホール素子4の検知面とマグネット3
の回転軸を互いに平行に配置し、ホール素子4を4本の
リード線6・・6を折り曲げて配線板7に搭載し、マグ
ネット3を回転軸1と直角に磁束を生ずる方向に配置し
ている。
FIG. 4 is an explanatory view for schematically explaining a conventional rotary axis parallel type tilt angle sensor. FIG. 4 (a) shows a cross section as viewed from the front, and FIG. 4 (b) shows the same. 4 (a) shows a cross section viewed from the side surface in the direction of arrow iii-iii in FIG. In FIG. 4A and FIG. 4B, this inclination angle sensor includes a detection surface of the Hall element 4 and the magnet 3
Are arranged parallel to each other, the Hall element 4 is mounted on the wiring board 7 by bending the four lead wires 6 ... 6, and the magnet 3 is arranged at a right angle to the rotation axis 1 in the direction of generating magnetic flux. There is.

【0008】この磁束が検知面を貫く角度と磁界の強度
を傾斜角θに従って変化する様になっている他は、図3
における回転軸直交式の従来例と同様である。実際の用
途としては図4におけるものの他、例えば4本のリード
線6・・6を真っ直ぐにしたまま、図面上で水平方向に
並べて設けた外部リード端子5・・5に配線し、垂直に
立てたプリント配線基板9に水平方向から取り付けるも
のもあり、この場合には逆に水平にしたプリント配線基
板9には搭載できない。これらの方式は、いずれも重り
2に加わる重力を利用するものであり、重り2が重くな
るほど検知精度は向上する。
3 except that the angle at which the magnetic flux penetrates the detection surface and the strength of the magnetic field change according to the inclination angle θ.
This is the same as the conventional example of the rotary axis orthogonal type in. As an actual application, in addition to the one shown in FIG. 4, for example, while keeping the four lead wires 6 ... 6 straight, wire them to the external lead terminals 5. Some of them are mounted on the printed wiring board 9 in the horizontal direction, and in this case, the printed wiring board 9 cannot be mounted on the other side. All of these methods utilize the gravity applied to the weight 2, and the heavier the weight 2, the higher the detection accuracy.

【0009】一方で、重り2等の重力により回転軸1,
1には直角方向の大きな荷重が加わるので、玉軸受けに
は高い強度の高価なものを必要とするが、これには機械
的な限界がある。そこで、これら検知精度と荷重の適度
なバランスを取る妥協が必要となるのである。一方、玉
軸受けに加わる荷重の低減化を図るものとして実公昭5
7−34403号公報による傾斜計や、特開平7−49
63号公報による角度センサー及び傾斜検出装置等があ
り、これらにはフロートの浮力による軽量化の技術が開
示されている。以上、取付け方法を含めて実際の使用状
態について述べたが、これらの他にも、プリント配線基
板9の鉛直上方から取り付けられる異なるケーシングを
使用したものがある。
On the other hand, the gravitational force of the weight 2, etc.
Since 1 is subjected to a large load in the right-angled direction, the ball bearing needs an expensive one having high strength, but this has a mechanical limit. Therefore, it is necessary to make a compromise to balance these detection accuracy and load appropriately. On the other hand, in order to reduce the load applied to the ball bearings
The inclinometer according to Japanese Patent Laid-Open No. 7-34403 and Japanese Patent Laid-Open No. 7-49.
There is an angle sensor, an inclination detection device and the like according to Japanese Patent Laid-Open No. 63-63, and these technologies for reducing the weight by the buoyancy of the float are disclosed. The actual usage state including the mounting method has been described above, but in addition to these, there is one using a different casing that is mounted from above the printed wiring board 9 in the vertical direction.

【0010】図5は、従来の異なるケーシングの傾斜角
センサーを概略的に説明する説明図であり、図5(a)
は正面から視た断面を示し、図5(b)は図5(a)に
おける平面図である。図5(a)において、この傾斜角
センサーは、ホール素子4の各リード線6・・6を配線
した大きめの配線板11の4隅に、長めの4つの外部リ
ード端子12・・12をそれぞれ鉛直方向に設けた新た
なケース13に収納される他は、図3における回転軸直
交式の従来例、又は図4における回転軸平行式の従来例
と同様である。長めの4つの外部リード端子12・・1
2は、この配線板11上において各リード線6・・6と
配線されており、使用状態では一般的にプリント配線基
板9の部品面に搭載することができる。しかし、このケ
ーシングによると全体が構造的に大型化すると共にその
配線経路が長く複雑になるのが特徴である。
FIG. 5 is an explanatory view for schematically explaining a conventional inclination angle sensor of a different casing, and FIG.
Shows a cross section viewed from the front, and FIG. 5 (b) is a plan view of FIG. 5 (a). In FIG. 5 (a), this inclination angle sensor has four long external lead terminals 12, ... At four corners of a large wiring board 11 on which the lead wires 6 ,. It is the same as the conventional example of the rotary shaft orthogonal type in FIG. 3 or the conventional rotary shaft parallel type in FIG. 4 except that it is housed in a new case 13 provided in the vertical direction. Four long external lead terminals 12 ... 1
2 is wired on the wiring board 11 with the respective lead wires 6 ... 6 and can be generally mounted on the component side of the printed wiring board 9 in a used state. However, this casing is characterized in that the entire structure is structurally large and the wiring path is long and complicated.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかし、これら従来の
傾斜角センサーを安価な構造で使用し、正確な傾斜角を
検出しようとする際、次に述べる様な問題点があった。 (1)重り振り子型の傾斜角センサーは、高価な部品で
ある玉軸受けや磁気抵抗素子を必要とするので、全体の
製品コストを上昇させる。 (2)目的が異なる大型の傾斜角センサーには大きなフ
ロートを使用するものもあるが、全体を小型化する必要
のある用途には適していない。 (3)また、いずれも検知手段を重りの鉛直上方に配置
する必要があるので、傾斜角センサー自体をプリント配
線基板の鉛直下方に、又はプリント配線基板自体を垂直
に立てて搭載しなければならなかった。本発明では、前
述の問題点に鑑み、プリント配線基板の搭載に適した安
価な構造のフロート振り子型の傾斜角センサーを提供す
ることを課題とする。
However, when these conventional tilt angle sensors are used in an inexpensive structure to detect an accurate tilt angle, there are the following problems. (1) The weight pendulum type tilt angle sensor requires ball bearings and magnetoresistive elements, which are expensive parts, and therefore increases the overall product cost. (2) Although some large tilt angle sensors having different purposes use large floats, they are not suitable for applications that require miniaturization of the whole. (3) Further, since it is necessary to arrange the detecting means above the weight in the vertical direction, the inclination angle sensor itself must be mounted vertically below the printed wiring board or the printed wiring board itself must be mounted vertically. There wasn't. In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a float pendulum type tilt angle sensor having an inexpensive structure suitable for mounting a printed wiring board.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
め、本発明では次の手段を構成した。 (1) 液体に浮動する中空状のフロートと、フロート
の揺動に従って回転する回転軸により支持されたマグネ
ットと、マグネットに対向する磁電変換素子と、磁電変
換素子に配線された外部リード端子とを備え、傾斜する
角度である傾斜角に従ってマグネットの磁束を変化さ
せ、変化する磁束の磁界強度を磁電変換素子で検知して
電気信号に変換し、外部リード端子に送出することによ
り、その傾斜角を非接触で検出するフロート振り子型の
傾斜角センサーにおいて、フロートは1つであってマグ
ネットと磁電変換素子との鉛直上方に配置し、外部リー
ド端子を磁電変換素子の鉛直下方に配置して、マグネッ
トの回転軸はスラスト荷重を受ける軸受けであることを
特徴とするフロート振り子型の傾斜角センサー。
In order to solve the above problems, the present invention has the following means. (1) A hollow float that floats in a liquid, a magnet supported by a rotating shaft that rotates according to the swing of the float, a magnetoelectric conversion element that faces the magnet, and an external lead terminal wired to the magnetoelectric conversion element. The magnetic flux of the magnet is changed according to the inclination angle that is the inclination angle, the magnetic field strength of the changing magnetic flux is detected by the magnetoelectric conversion element, converted into an electric signal, and sent to the external lead terminal to change the inclination angle. In a float pendulum type tilt angle sensor for non-contact detection, only one float is arranged vertically above the magnet and the magnetoelectric conversion element, and the external lead terminal is arranged vertically below the magnetoelectric conversion element. The float pendulum type tilt angle sensor is characterized in that the rotating shaft of is a bearing that receives a thrust load.

【0013】(2) 前記フロートは、液体の中に全体
を浸していることを特徴とする前項(1)記載のフロー
ト振り子型の傾斜角センサー。 (3) 前記フロートは、回転軸を延長した空間を含む
大きさであることを特徴とする前項(2)記載のフロー
ト振り子型の傾斜角センサー。 (4) 前記マグネットは、1つであって回転軸上にお
けるほぼ中央に配置することを特徴とする前項(2)記
載のフロート振り子型の傾斜角センサー。 (5) 前記磁電変換素子は、ホール素子であることを
特徴とする前項(2)記載のフロート振り子型の傾斜角
センサー。
(2) The float pendulum type tilt angle sensor according to the above (1), wherein the float is entirely immersed in a liquid. (3) The float pendulum type tilt angle sensor according to the above (2), wherein the float has a size including a space in which a rotation axis is extended. (4) The float pendulum type tilt angle sensor according to the above (2), wherein one magnet is arranged substantially at the center of the rotation axis. (5) The float pendulum type tilt angle sensor according to the above (2), wherein the magnetoelectric conversion element is a Hall element.

【0014】[0014]

【作用】フロートがマグネットと磁電変換素子との鉛直
上方に1つ配置され、外部リード端子が磁電変換素子の
鉛直下方に配置されて、マグネットの回転軸がスラスト
荷重を受ける軸受けにより支持される。また、前記フロ
ート全体が液体の中に浸され、回転軸を延長した空間が
フロートに含まれる。更に、前記マグネットが回転軸上
におけるほぼ中央に1つ配置され、前記磁電変換素子に
はホール素子が使用される。
One float is arranged vertically above the magnet and the magnetoelectric conversion element, the external lead terminal is arranged vertically below the magnetoelectric conversion element, and the rotating shaft of the magnet is supported by the bearing that receives the thrust load. In addition, the entire float is immersed in the liquid, and the space in which the rotation axis is extended is included in the float. Further, one of the magnets is arranged substantially at the center on the rotation axis, and a Hall element is used as the magnetoelectric conversion element.

【0015】[0015]

【実施例】以下、非接触型の傾斜角センサーにおける本
発明の実施例を、図面を参照して詳しく説明する。尚、
前記した従来例における同じ部分については各図面に同
一の符号を付して示し詳しい説明は省略する。図1は、
本発明による第1の実施例を説明する説明図であり、図
1(a)は正面の断面を示し、図1(b)は図1(a)
における矢印v−vの方向から視た側面の断面を示すも
のである。図1(a)、及び図1(b)において、第1
の実施例の主要部は、液体8に浮動する第1のフロート
21と、このフロート21の揺動により回転する新たな
回転軸22,22であり、その他は図5における第1の
従来例と同様である。
Embodiments of the present invention in a non-contact type inclination angle sensor will be described in detail below with reference to the drawings. still,
The same parts in the above-mentioned conventional example are designated by the same reference numerals in the drawings, and detailed description thereof will be omitted. Figure 1
It is explanatory drawing explaining the 1st Example by this invention, FIG.1 (a) shows the front cross section, FIG.1 (b) is FIG.1 (a).
6 is a cross-sectional view of the side surface viewed from the direction of arrow vv in FIG. In FIG. 1A and FIG. 1B, the first
The main part of the embodiment is a first float 21 that floats in the liquid 8 and new rotary shafts 22 and 22 that rotate by the swing of the float 21, and the other parts are the same as those of the first conventional example in FIG. It is the same.

【0016】但し、マグネット3と磁電変換素子4は、
1組を回転軸22,22の片側に偏って配置すれば必要
な機能を発揮できるが、検出出力を高めるために2組を
回転軸22,22の両側に設けるものでもよい。第1の
フロート21は、例えば軽合金や合成樹脂等の若干弾性
を有する素材を使用し、中空状や発泡状のもので機械的
な構造を維持できるものであっても、その他、全体とし
て液体8より若干小さな比重を有するものであればいず
れでもよい。このフロート21は、傾斜角θに基づく回
転トルクを回転軸22,22に与え、フロート21によ
る振り子の向きを鉛直方向に維持することができる。
However, the magnet 3 and the magnetoelectric conversion element 4 are
The required function can be achieved by disposing one set on one side of the rotary shafts 22,22, but two sets may be provided on both sides of the rotary shafts 22,22 in order to increase the detection output. The first float 21 is made of a slightly elastic material such as a light alloy or a synthetic resin, and may be hollow or foamed to maintain its mechanical structure. Any material having a specific gravity slightly smaller than 8 may be used. The float 21 can apply a rotation torque based on the inclination angle θ to the rotation shafts 22 and 22 and maintain the orientation of the pendulum by the float 21 in the vertical direction.

【0017】実験によればフロート21の排液量は、マ
グネット3等を含み振り子状に作動する部分の重量の
1.5倍程が好ましく、それ以上では余り効果がない。
液体8は、ダンピングオイル等の粘性を有するものが好
ましいが、液体であれば良く水やアルコール等でもよ
い。この液体8中に第1のフロート21全体が浸されて
いるので、微細な振動を伝え難いばかりか、その粘性に
よる制動効果を最大限に発揮してフロート21の揺動に
よる振動を収斂させることができる。しかも、液体8の
振動や膨張をこのフロート21の弾性により吸収するこ
ともできる。
According to experiments, the amount of drainage liquid of the float 21 is preferably about 1.5 times the weight of the portion including the magnet 3 and the like that operates like a pendulum, and if it is more than that, there is little effect.
The liquid 8 is preferably a liquid having a viscosity such as damping oil, but any liquid such as water or alcohol may be used. Since the entire first float 21 is immersed in the liquid 8, it is difficult to transmit minute vibrations, and the damping effect due to its viscosity is maximized so that the vibrations due to the rocking of the float 21 are converged. You can Moreover, vibration and expansion of the liquid 8 can be absorbed by the elasticity of the float 21.

【0018】検出すべき傾斜角に対するマグネット3の
回転角度のヒステリシスは、従来の平均1.5°から本
発明によれば平均0.5°に改善する効果がある。磁電
変換素子4としては、全体の小型化を実現するためにホ
ール素子の使用が好ましいが、特に検出精度を高めるた
めには磁気抵抗素子も使用できる。新たな回転軸22,
22は、第1のフロート21の浮力が重力に若干勝るの
で、回転軸22方向に生ずるスラスト荷重(矢印)23
以外の軸受けに懸かる荷重を充分に低減することがで
き、このスラスト荷重(矢印)23を受ける公知の軸受
けにより支持するもので充分である。また、使用状態に
おいて、第1のフロート21は振り子の支点の上側で浮
力によって揺動し、その支点上にマグネット3と磁電変
換素子4からなる検知手段を設ける必要があるので、こ
のフロート21は検知手段の鉛直上方に配置されてい
る。
The hysteresis of the rotation angle of the magnet 3 with respect to the tilt angle to be detected has the effect of improving from the conventional average of 1.5 ° to the average of 0.5 ° according to the present invention. As the magnetoelectric conversion element 4, it is preferable to use a hall element in order to realize the miniaturization of the whole, but a magnetoresistive element can also be used particularly for improving the detection accuracy. New rotary shaft 22,
Since the buoyant force of the first float 21 is slightly greater than the gravity, the thrust load (arrow) 23 generated in the direction of the rotating shaft 22 is indicated by 22.
It is possible to sufficiently reduce the load hanging on the bearings other than the above, and it is sufficient to support the thrust load (arrow) 23 by a known bearing. Further, in use, the first float 21 oscillates above the fulcrum of the pendulum due to buoyancy, and it is necessary to provide a detection means including the magnet 3 and the magnetoelectric conversion element 4 on the fulcrum. It is arranged vertically above the detection means.

【0019】更に、磁電変換素子4の複数のリード線6
・・6は下向きに出ているので、これらリード線6・・
6が配線された外部リード端子5・・5を検知手段の鉛
直下方に配置することができる。従って、本発明による
実施例の傾斜角センサーを図1に示す第1のフロート2
1側を鉛直上方に向け、結局、外部リード端子5・・5
を鉛直下方に向けてプリント配線基板9の部品面上に搭
載できると共に、その中央からリード線6・・6を取り
出して外部リード端子5・・5に配線することから、製
造し易く無理のない自然な構造の傾斜角センサーを実現
できる様になる。
Further, a plurality of lead wires 6 of the magnetoelectric conversion element 4 are provided.
.. 6 is protruding downward, so these lead wires 6 ...
It is possible to arrange the external lead terminals 5 to which the wires 6 are wired vertically below the detecting means. Therefore, the tilt angle sensor of the embodiment according to the present invention is shown in FIG.
1 side facing vertically upward, and eventually external lead terminals 5 ... 5
Can be mounted vertically on the component surface of the printed wiring board 9, and the lead wires 6 ... 6 can be taken out from the center thereof and wired to the external lead terminals 5 .. It will be possible to realize a tilt angle sensor with a natural structure.

【0020】図2は、本発明による第2の実施例を説明
する説明図であり、図2(a)は正面の断面を示し、図
2(b)は図2(a)における矢印vi−viの方向から視
た側面の断面を示すものである。図2(a)、及び図2
(b)において、第2の実施例の主要部は、第2のフロ
ート24と、マグネット3と磁電変換素子4の新たな配
置であり、その他は図5における第2の従来例と同様で
ある。第2のフロート24は、回転軸22,22を延長
した空間を含む大きさのものである。
2A and 2B are explanatory views for explaining a second embodiment according to the present invention. FIG. 2A shows a front cross section and FIG. 2B shows an arrow vi- in FIG. 2A. It is a cross-sectional view of a side surface viewed from the direction of vi. 2 (a) and 2
In (b), the main part of the second embodiment is a new arrangement of the second float 24, the magnet 3 and the magnetoelectric conversion element 4, and the other parts are the same as those of the second conventional example in FIG. . The second float 24 has a size including a space in which the rotary shafts 22, 22 are extended.

【0021】従って、第1に、回転軸22,22を延長
した空間に相当する部分が、回転軸22,22の玉軸受
けに加わる荷重を取り去って摩擦を軽減している。第2
に、この摩擦の軽減により、前記した回転トルクを回転
軸22,22に感度よく与えて、例え小さな浮力であっ
てもフロート24による振り子の向きを完全に鉛直方向
に維持することができる。また、マグネット3と磁電変
換素子4の新たな配置は、前記した新たな回転軸22の
ほぼ中央に設けるものであり、回転軸22に対するマグ
ネット3等による重力と回転モーメントを均等に配分す
る様になっている。尚、本発明は前述の実施例にのみ限
定されるものではなく、その他、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲で種々の変更を加えうることは勿論である。
Therefore, first, the portion corresponding to the space where the rotary shafts 22, 22 are extended removes the load applied to the ball bearings of the rotary shafts 22, 22 to reduce friction. Second
In addition, by reducing this friction, the above-described rotational torque can be given to the rotating shafts 22 and 22 with high sensitivity, and the orientation of the pendulum by the float 24 can be maintained in the vertical direction even with a small buoyancy. The new arrangement of the magnet 3 and the magnetoelectric conversion element 4 is provided substantially in the center of the new rotary shaft 22 described above, so that the gravity and the rotary moment by the magnet 3 or the like with respect to the rotary shaft 22 are evenly distributed. Has become. It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上述べた様に、本発明には次の効果が
ある。 (1)高価な部品である玉軸受けや磁気抵抗素子を必要
としないので、全体の製品コストを低減できる。 (2)従来の重りを削除して代わりに小さなフロートを
使用するので、全体を小型化する必要のある用途にも適
用できる。 (3)また、検出手段をフロートの鉛直下方に配置する
ので、傾斜角センサー自体を水平のプリント配線基板の
部品面において鉛直上方に搭載できる。以上の(1)、
乃至(3)により、プリント配線基板の搭載に適した安
価な構造のフロート振り子型の傾斜角センサーを提供す
ることができる様になった。
As described above, the present invention has the following effects. (1) Since the ball bearing and the magnetoresistive element which are expensive parts are not required, the overall product cost can be reduced. (2) Since the conventional weight is removed and a small float is used instead, the present invention can be applied to applications in which the overall size needs to be reduced. (3) Further, since the detection means is arranged vertically below the float, the inclination angle sensor itself can be mounted vertically above the component surface of the horizontal printed wiring board. Above (1),
Through (3), it is possible to provide a float pendulum type tilt angle sensor having an inexpensive structure suitable for mounting a printed wiring board.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による第1の実施例を説明する説明図で
ある。
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a first embodiment according to the present invention.

【図2】本発明による第2の実施例を説明する説明図で
ある。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a second embodiment according to the present invention.

【図3】従来の回転軸直交式の傾斜角センサーを概略的
に説明する説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view schematically illustrating a conventional rotation axis orthogonal type tilt angle sensor.

【図4】従来の回転軸平行式の傾斜角センサーを概略的
に説明する説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view schematically illustrating a conventional rotation axis parallel type tilt angle sensor.

【図5】従来の異なるケーシングの傾斜角センサーを概
略的に説明する説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view schematically illustrating a conventional inclination angle sensor for a different casing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3・・・マグネット 4・・・磁電変換
素子 5・・・外部リード端子 6・・・リード線 7・・・配線板 8・・・液体 9・・・プリント配線基板 21・・・第1のフ
ロート 22・・・新たな回転軸 23・・・スラス
ト荷重 24・・・第2のフロート θ・・・傾斜角
3 ... Magnet 4 ... Magnetoelectric conversion element 5 ... External lead terminal 6 ... Lead wire 7 ... Wiring board 8 ... Liquid 9 ... Printed wiring board 21 ... First Float 22 ... New rotation axis 23 ... Thrust load 24 ... Second float θ ... Inclination angle

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 液体に浮動する中空状のフロートと、フ
ロートの揺動に従って回転する回転軸により支持された
マグネットと、マグネットに対向する磁電変換素子と、
磁電変換素子に配線された外部リード端子とを備え、傾
斜する角度である傾斜角に従ってマグネットの磁束を変
化させ、変化する磁束の磁界強度を磁電変換素子で検知
して電気信号に変換し、外部リード端子に送出すること
により、その傾斜角を非接触で検出するフロート振り子
型の傾斜角センサーにおいて、 フロートは1つであってマグネットと磁電変換素子との
鉛直上方に配置し、外部リード端子を磁電変換素子の鉛
直下方に配置して、 マグネットの回転軸はスラスト荷重を受ける軸受けであ
ることを特徴とするフロート振り子型の傾斜角センサ
ー。
1. A hollow float that floats in a liquid, a magnet supported by a rotating shaft that rotates according to the swing of the float, and a magnetoelectric conversion element that faces the magnet.
An external lead terminal wired to the magnetoelectric conversion element is provided, the magnetic flux of the magnet is changed according to the inclination angle which is the inclination angle, and the magnetic field strength of the changing magnetic flux is detected by the magnetoelectric conversion element and converted into an electric signal. In a float pendulum type tilt angle sensor that detects the tilt angle by sending to a lead terminal in a non-contact manner, the float has only one float and is arranged vertically above the magnet and the magnetoelectric conversion element, and the external lead terminal is A float pendulum type tilt angle sensor, which is arranged vertically below the magnetoelectric conversion element and in which the rotating shaft of the magnet receives a thrust load.
【請求項2】 前記フロートは、液体の中に全体を浸し
ていることを特徴とする請求項1に記載のフロート振り
子型の傾斜角センサー。
2. The float pendulum type tilt angle sensor according to claim 1, wherein the float is entirely immersed in a liquid.
【請求項3】 前記フロートは、回転軸を延長した空間
を含む大きさであることを特徴とする請求項2に記載の
フロート振り子型の傾斜角センサー。
3. The float pendulum type tilt angle sensor according to claim 2, wherein the float has a size including a space in which a rotation axis is extended.
【請求項4】 前記マグネットは、1つであって回転軸
上のほぼ中央に配置することを特徴とする請求項2に記
載のフロート振り子型の傾斜角センサー。
4. The float pendulum type tilt angle sensor according to claim 2, wherein one magnet is arranged at substantially the center of the rotation axis.
【請求項5】 前記磁電変換素子は、ホール素子である
ことを特徴とする請求項2に記載のフロート振り子型の
傾斜角センサー。
5. The float pendulum type tilt angle sensor according to claim 2, wherein the magnetoelectric conversion element is a Hall element.
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